CN111318690B - 一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法 - Google Patents

一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及粉末冶金设备，具体地说是一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法，操作台上分别设有操作预处理区域、传递通道、模具取放位置、槽口及启动按钮，传递通道位于操作预处理区域与模具取放位置之间；X轴模组安装于安装支架上，X轴驱动电机安装于X轴模组上，X轴驱动电机驱动X轴模组移动，Z轴模组可相对滑动地连接于X轴模组上，并由槽口内伸出；模具放置在Z轴模组的执行端，通过安装于Z轴模组上的Z轴驱动电机的驱动沿Z轴升降；压机的执行机构包括压头及承载用的压机平台，模具通过模具传递机械手被送至压头与压机平台之间压制。本发明可以自动将模具放置到压机平台上，压制完成后再自动输送回操作区域，避免操作者直接与压机接触，提高生产效率，降低了劳动风险。

Description

一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金设备，具体地说是一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。其中，粉末成形一般是将金属粉末装入钢模型腔，通过模冲对粉末加压使之成形；操作过程中普遍需要人工取放模具，这一过程需要频繁操作按钮，造成中间过程耗时过长，同时工人安全也难以得到保证。
发明内容
为了解决人工取放模具存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种具备模具自动传递功能的压制系统及其使用方法。该压制系统在提高生产效率的同时，有效保证了工人的劳动安全。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的压制系统包括压机、模具传递机械手、操作台、模具及电控系统，其中操作台上分别设有操作预处理区域、传递通道、模具取放位置、槽口及启动按钮，该传递通道位于操作预处理区域与模具取放位置之间；所述模具传递机械手包括Z轴驱动电机、Z轴模组、X轴驱动电机、X轴模组及安装支架，该X轴模组安装于安装支架上，所述X轴驱动电机安装于X轴模组上，该X轴驱动电机驱动X轴模组移动，所述Z轴模组可相对滑动地连接于X轴模组上，随X轴模组沿X轴往复移动，并由所述槽口内伸出；所述模具放置在Z轴模组的执行端，通过安装于Z轴模组上的Z轴驱动电机的驱动沿Z轴升降；所述压机的执行机构包括压头及承载用的压机平台，模具通过所述模具传递机械手被送至压头与压机平台之间压制；所述压机、Z轴驱动电机、X轴驱动电机及启动按钮分别与电控系统相连；
其中：所述Z轴模组的执行端设有限位环、模托及模框，该模框固接于Z轴模组的执行端，该模框内插设有模托，所述模托的上表面固接有用于限制模具相对位置的限位环；
所述模框与模托的接触面均为斜面，沿轴向由上至下向内倾斜，该模托的轴向截面呈“T”形，“T”形横边的下沿抵接于所述模框的顶部；
所述模具取放位置的两侧对称设有安装在操作台上的安全光栅，该安全光栅与所述电控系统连接；
所述X轴为向压机输送模具的方向，所述Z轴为垂直于X轴的竖直方向；
所述模具取放位置的附近设有与电控系统相连的急停按钮；
本发明具备模具自动传递功能的压制系统的使用方法，具体步骤如下：
A.所述模具在操作预处理区域填充粉末，将填充完粉末的模具通过所述传递通道输送至模具取放位置；
B.压制时，先将模具由模具取放位置放到所述Z轴模组的执行端，按下启动按钮，由所述电控系统控制X轴驱动电机工作，驱动Z轴模组及模具沿X轴移动到所述压机平台的上方，然后电控系统再控制Z轴驱动电机工作，带动模具沿Z轴向下移动，直至模具与所述压机平台抵接；
C.电控系统控制压机的压头向下移动，直至完成粉体压制；
D.压制后的模具由所述Z轴驱动电机驱动Z轴模组带动上升，再由所述X轴驱动电机驱动X轴模组带动复位；
E.将压制后的模具由Z轴模组的执行端取下，并放回所述模具取放位置，再通过所述传递通道输送至操作预处理区域，进行脱模处理和模具清理；
F，步骤E的同时，将所述模具取放位置的下一个填充完粉末的模具放到Z轴模组的执行端，执行压制操作；
其中：在压制过程中，如出现意外情况，按下所述模具取放位置附近设置的急停按钮停止压机的工作；
所述模具取放位置的两侧对称设有安装在操作台上的安全光栅，在模具传递机械手运行过程中，当所述安全光栅检测到操作者手伸到运动区域时，会向所述电控系统发出停止信号，保护操作者安全。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的压制系统可以自动将模具放置到压机平台上，压制完成后再自动输送回操作区域，避免操作者直接与压机接触，提高生产效率，降低了劳动风险。
2.本发明模具传递机械手中的X轴驱动电机和X轴模组放置在操作台的下方，合理利用了空间，减小了压制系统的占地体积。
3.本发明的使用方法易操作，安全性好。
附图说明
图1为本发明压制系统的结构主视图；
图2为本发明压制系统的结构俯视图；
图3为本发明压制系统中模具传递机械手的结构示意图之一；
图4为图3中I处的局部放大图；
图5为本发明压制系统中模具传递机械手的结构示意图之二；
其中：1为压机，101为压机平台，102为压头，2为模具传递机械手，201为Z轴驱动电机，202为Z轴模组，203为X轴驱动电机，204为X轴模组，205为限位环，206为安装支架，207为模托，208为模框，3为操作台，301为操作预处理区域，302为传递通道，303为模具取放位置，304为槽口，4为安全光栅，5为模具，6为启动按钮，7为急停按钮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～5所示，本发明的压制系统包括压机1、模具传递机械手2、操作台3、安全光栅4、模具5及电控系统，其中压机1的执行机构包括压头102和承载用的压机平台101，压头1-2可以采用液压驱动或电伺服驱动等多种方式，可以根据实际工况进行选配。操作台3包括操作预处理区域301，传递通道302，模具取放位置303，以及配合模具传递机械手2设置的槽口304，用于避免与Z轴模组202运动过程中发生干涉。传递通道302位于操作预处理区域301与模具取放位置303之间，本实施例的传递通道302采用传送带的方式。模具取放位置303的两侧对称设有安装在操作台3上的安全光栅4，该安全光栅4与电控系统连接。模具取放位置303附近还分别设有启动按钮6及急停按钮7，该启动按钮6及急停按钮7分别与电控系统相连。在电控系统中，压机1与模具传递机械手2及安全光栅4等部分联动控制，除取放模具外可以自动生产。
模具传递机械手2包括Z轴驱动电机201、Z轴模组202、X轴驱动电机203、X轴模组204及安装支架206，该X轴模组204固定在安装支架206上，X轴驱动电机203安装于X轴模组204上，X轴驱动电机203驱动X轴模组移动，X轴驱动电机203及X轴模组204均位于操作台3台面的下方；Z轴模组202安装在X轴模组204的运动滑块上，随X轴模组204沿X轴往复移动，并由槽口304内伸出；X轴模组204内设有X轴传动机构，本实施例的X轴传动机构为带传动机构，X轴模组的运动滑块安装在X轴传动机构上，X轴驱动电机203通过X轴传动机构带动Z轴模组202沿X轴往复移动。模具5放置在Z轴模组202的执行端，通过安装于Z轴模组202上的Z轴驱动电机201的驱动沿Z轴升降；Z轴模组202的外壳固接在X轴模组204的运动滑块上，Z轴驱动电机201固定在Z轴模组202的外壳上，Z轴模组202内设有Z轴传动机构，本实施例的Z轴传动机构为带传动机构，Z轴模组202的执行端安装在Z轴传动机构上，Z轴驱动电机201通过Z轴传动机构带动模具5沿Z轴往复升降。模具传递机械手2整体具有两个方向(X轴、Z轴)的运动自由度。Z轴驱动电机201及X轴驱动电机203分别与电控系统相连。
Z轴模组202的执行端设有限位环205、模托207及模框208，该模框208固接于Z轴模组202的执行端，模框208内插设有模托207，模托207的上表面固接有用于限制模具5相对位置的限位环205；本实施例的限位环205为圆环结构，限位点不少于三个，用于限制模具5的相对位置，避免工人放置偏心造成设备运行故障。。模框208与模托207的接触面均为斜面，沿轴向由上至下向内倾斜，既可以可靠定位，又方便模托207与模框208的分离。模托207的轴向截面呈“T”形，“T”形横边的下沿抵接于模框208的顶部。
本发明的X轴为向压机1输送模具5的方向，Z轴为垂直于X轴的竖直方向。
本发明具备模具自动传递功能的压制系统的使用方法，具体步骤如下：
A.操作预处理区域301用于粉末填充、模具5的清理等压制前期准备整理工作；准备完毕后，操作者A将填充完粉末的模具5通过传递通道302传递给压制操作者B，由操作者B将模具5放置到模具取放位置303的指定位置；
B.压制时，操作者B先将模具5由模具取放位置303放到Z轴模组202执行端的限位环205内，按下启动按钮6，由电控系统控制X轴驱动电机203工作，驱动Z轴模组202及模具5沿X轴移动到压机平台101的正上方，图1中位置O和位置Q代表模具传递机构手2带动模具5沿X轴方向的运动范围；然后电控系统再控制Z轴驱动电机201工作，带动模具5沿Z轴向下移动，直至模具5与压机平台101可靠接触；
C.电控系统控制压机1的压头102按照设定的压制曲线向下移动，直至完成粉体压制；
D.压制后的模具5由Z轴驱动电机201驱动Z轴模组202带动上升，再由X轴驱动电机203驱动X轴模组204带动复位；
E.将压制后的模具5由Z轴模组202的执行端取下，并放回模具取放位置303，再通过传递通道302输送至操作预处理区域301，进行脱模处理和模具清理；
F，步骤E的同时，将模具取放位置303的下一个填充完粉末的模具5放到Z轴模组202的执行端，执行压制操作。
在压制过程中，如出现意外情况，按下模具取放位置303附近设置的急停按钮7停止压机1的工作。在模具传递机械手2运行过程中，当安全光栅4检测到操作者手伸到运动区域时，会向电控系统发出停止信号，保护操作者安全。

Claims (8)

1.一种具备模具自动传递功能的压制系统，其特征在于：包括压机(1)、模具传递机械手(2)、操作台(3)、模具(5)及电控系统，其中操作台(3)上分别设有操作预处理区域(301)、传递通道(302)、模具取放位置(303)、槽口(304)及启动按钮(6)，该传递通道(302)位于操作预处理区域(301)与模具取放位置(303)之间；所述模具传递机械手(2)包括Z轴驱动电机(201)、Z轴模组(202)、X轴驱动电机(203)、X轴模组(204)及安装支架(206)，该X轴模组(204)安装于安装支架(206)上，所述X轴驱动电机(203)安装于X轴模组(204)上，该X轴驱动电机(203)驱动X轴模组移动，所述Z轴模组(202)可相对滑动地连接于X轴模组(204)上，随X轴模组(204)沿X轴往复移动，并由所述槽口(304)内伸出；所述模具(5)放置在Z轴模组(202)的执行端，通过安装于Z轴模组(202)上的Z轴驱动电机(201)的驱动沿Z轴升降；所述压机(1)的执行机构包括压头(102)及承载用的压机平台(101)，模具(5)通过所述模具传递机械手(2)被送至压头(102)与压机平台(101)之间压制；所述压机(1)、Z轴驱动电机(201)、X轴驱动电机(203)及启动按钮(6)分别与电控系统相连；
所述Z轴模组(202)的执行端设有限位环(205)、模托(207)及模框(208)，该模框(208)固接于Z轴模组(202)的执行端，该模框(208)内插设有模托(207)，所述模托(207)的上表面固接有用于限制模具(5)相对位置的限位环(205)。
2.根据权利要求1所述具备模具自动传递功能的压制系统，其特征在于：所述模框(208)与模托(207)的接触面均为斜面，沿轴向由上至下向内倾斜，该模托(207)的轴向截面呈“T”形，“T”形横边的下沿抵接于所述模框(208)的顶部。
3.根据权利要求1所述具备模具自动传递功能的压制系统，其特征在于：所述模具取放位置(303)的两侧对称设有安装在操作台(3)上的安全光栅(4)，该安全光栅(4)与所述电控系统连接。
4.根据权利要求1所述具备模具自动传递功能的压制系统，其特征在于：所述X轴为向压机(1)输送模具(5)的方向，所述Z轴为垂直于X轴的竖直方向。
5.根据权利要求1所述具备模具自动传递功能的压制系统，其特征在于：所述模具取放位置(303)的附近设有与电控系统相连的急停按钮(7)。
6.一种权利要求1至5任一权利要求所述具备模具自动传递功能的压制系统的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：
A.所述模具(5)在操作预处理区域(301)填充粉末，将填充完粉末的模具(5)通过所述传递通道(302)输送至模具取放位置(303)；
B.压制时，先将模具(5)由模具取放位置(303)放到所述Z轴模组(202)的执行端，按下启动按钮(6)，由所述电控系统控制X轴驱动电机(203)工作，驱动Z轴模组(202)及模具(5)沿X轴移动到所述压机平台(101)的上方，然后电控系统再控制Z轴驱动电机(201)工作，带动模具(5)沿Z轴向下移动，直至模具(5)与所述压机平台(101)抵接；
C.电控系统控制压机(1)的压头(102)向下移动，直至完成粉体压制；
D.压制后的模具(5)由所述Z轴驱动电机(201)驱动Z轴模组(202)带动上升，再由所述X轴驱动电机(203)驱动X轴模组(204)带动复位；
E.将压制后的模具(5)由Z轴模组(202)的执行端取下，并放回所述模具取放位置(303)，再通过所述传递通道(302)输送至操作预处理区域(301)，进行脱模处理和模具清理；
F，步骤E的同时，将所述模具取放位置(303)的下一个填充完粉末的模具(5)放到Z轴模组(202)的执行端，执行压制操作。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于：在压制过程中，如出现意外情况，按下所述模具取放位置(303)附近设置的急停按钮(7)停止压机(1)的工作。
8.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于：所述模具取放位置(303)的两侧对称设有安装在操作台(3)上的安全光栅(4)，在模具传递机械手(2)运行过程中，当所述安全光栅(4)检测到操作者手伸到运动区域时，会向所述电控系统发出停止信号，保护操作者安全。
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